Диффузионно-взвешенные изображения и ASL-перфузия при патологии почек: диагностические критерии Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

УДК 616.61-072.7 DOI 10.21661/r-561169

Шкуратова Ю.Ю.

Научный руководитель Морозова Т.Г.

Диффузионно-взвешенные изображения и ASL-перфузия при патологии почек: диагностические критерии

Аннотация

Заболевания мочеполовой системы занимают пятое место в структуре общей заболеваемости по данным ВОЗ. Общепринятый диагностический критерий выделительной функции почек - креатинин, не отражает всей полноты картины заболевания и выявляется у пациентов с повреждением почек с запозданием, иные способы диагностики либо имеют противопоказания у данного пациента, либо неприменимы ввиду особенностей оснащения лечебного учреждения. В литературе имеются данные о применении МР-исследования при различных почечных патологиях, например, при выявлении опухолевого процесса. Многие изменения, происходящие в почках, могут быть оценены с помощью МРТ без использования контрастных веществ, включая в последовательность диффузионно-взвешенные изображения и ASL-перфузию. В данной статье рассмотрены возможности применения диффузионно-взвешенных изображений и ASL-перфузии в исследовании острого почечного повреждения и хронической болезни почек.

I

Ключевые слова: диффузионно-взвешенные изображения, почечная паренхима, измеряемый коэффициент диффузии, ДБЬ-перфузия почек, почки._

Ц

л las

ев почеЧно!

ель исследования. Оценить возможности Г диффузионно-взвешенных изображений и , ASL-перфузии, как диагностических критериев почечного повреждения для пациентов с различной патологией терапевтического профиля, находящихся на лечении в отделении реанимации. Сравнить референтные значения критериев почечных маркеров визуализации для различных сопутствующих патологий.

Материалы и методы исследования. На базе ОГ-БУЗ «Клиническая больница №1», г. Смоленск за период 2022-2023 года было обследовано 135 пациентов с почечным повреждением, которые находились на стационарном лечении в пульмонологическом, неврологическим, гастроэнтерологическом, токсикологическом отделении и отделении гемодиализа, первую группу составили пациенты с ХБП различных стадий -73 человека, во второй группе исследовались пациенты с ОПП - 62 человека. Контрольная группа включала 55 здоровых добровольцев. Всем больным проведена МРТ почек, с включением в протокол исследования диффузионно-взвешенных изображений (ДВИ) и ASL (arterial spinal labeling) - перфузии. МРТ проведено на аппарате Toshiba, Vantage Titan, 1,5 Тл. При проведении ДВИ почек оценивался b - фактор 800 с последующим построением карт измеряемого коэффициента диффузии (ИКД), при проведении ASL - перфузии поле обзора охватывало зону обеих почек. Проводилась пост-процессинговая обработка результатов МР - последовательностей. Референтным методом являлась оценка скорости клубочковой фильтрации для всех больных. Группа сравнения была представлена здоровыми лицами (n=55, 24,13%).

Результаты. При исследовании здоровых добровольцев были выявлены следующие показатели: при ASL - перфузии в почечных артериях более или равно 233 мл/100г/ мин, при ДВИ: нет ограничения диффузии, черный цвет по паренхиме почек, ИКД равно 4,8±0,1 мм2/сек. Сделан вывод, что данные показатели можно отнести к рамкам нормы. У пациентов с острым и хроническим почечным повреждением показатели вариабельны.

Выводы. Для пациентов с острой почечной недостаточностью характерно варьирование показателей в зависимости от этиологического фактора, приведшего к нарушению ренальной функции, качественный и количественный показатель ДВИ и ASL-перфузия соответствуют патофизиологическому механизму формирования почечного повреждения. Для пациентов с хронической болезнью почек не выявлено статистически значимой разницы в показателях ДВИ и ASL-перфузии в сопоставлении с первопричинной патологией.

Введение. По данным ВОЗ, распространенность различной почечной патологии занимает пятое место в структуре общей заболеваемости человека. Для болезней почек характерен высокий уровень заболеваемости, затяжной характер течения, высокая летальность, относительно низкая эффективность лечения при высокой стоимости, ранняя инвалидизация. По данным Ассоциации нефрологов и Научного общества нефрологов России, термин «острая почечная недостаточность» не рекомендуется к использованию в настоящий момент, поскольку, характеризует состояние выраженной дисфункции всех нефронов (соответствует 3-ей стадии острого повреждения почек), рекомендуем термин - острое почечное повреждение для начальных этапов развития патологии [2, 5]. Если же па-

тологическое состояние развилось как следствие острого почечного повреждения, длившегося более 90 дней, либо является результатом воздействия повреждающих факторов, следует говорить о хронической болезни почек. В настоящее время нет четких маркеров почечного повреждения, которые выявлялись бы одновременно с возникновением ренальной патологии [3, 5]. Общепринятые маркеры, такие как мочевина и креатинин являются лишь критериями выделительной функции почек и выявляются значительно позднее, нежели возникло повреждение [4]. С целью диагностики почечного повреждения используют лабораторные и инструментальные методы исследования, такие как ультразвуковая доплерография, мультиспираль-ная компьютеная томография, магнитно-резонансная томография с контрастированием [2, 3, 5]. Но их применение либо ограничено возможностями стационара, либо не в полной мере отражает сущность повреждения и его причину, а также часто влекут за собой осложнения (применение контрастных препаратов). Многие патологические изменения, происходящие в почках, могут быть оценены с помощью МРТ без использования контрастных веществ, включая в последовательность диффузионно-взвешенные изображения и ASL - перфузию. ДВИ особенно чувстви-

тельны к изменениям в интерстиции почек, например при фиброзе, клеточной (воспалительной или опухолевой) инфильтрации или отеке [6].

Цель исследования. Оценить возможности диффу-зионно-взвешенных изображений и ASL - перфузии, как диагностических критериев почечного повреждения для пациентов с различной патологией терапевтического профиля, находящихся на лечении в отделении реанимации. Сравнить референтные значения критериев почечных маркеров визуализации для различных сопутствующих патологий.

Методика. На базе ОГБУЗ «Клиническая больница №1», г. Смоленск за период 2022-2023 года было обследовано 135 пациентов с почечным повреждением, которые находились на стационарном лечении в пульмонологическом, неврологическим, гастроэнтерологическом, токсикологическом отделении и отделении гемодиализа, первую группу составили пациенты с ХБП различных стадий -73 человека, во второй группе исследовались пациенты с ОПП - 62 человека. Контрольная группа включала 55 здоровых добровольцев. Распределение по группам представлено в таблице 1.

Таблица 1

Группы исследуемых пациентов

Исследуемая группа Пол Всего Возраст

Муж., абс., % Жен., абс., % абс., %

ХБП 38 (52,1) 35 (47,9) 73 (48,68)

ОПП 43 (69,4) 19 (30,6) 62 (27,19)

Здоровые добровольцы 32(58,2) 23 (41,8) 55 (24,13) 61±9,7

Всего 113 (59,5) 77 (40,5) 190(100)

Всем больным проведена МРТ почек, с включением в протокол исследования диффузионно-взвешенных изображений (ДВИ) и ASL (arterial spinal labeling) -перфузии. МРТ проведено на аппарате Toshiba, Vantage Titan, 1,5 Тл. При проведении ДВИ почек оценивался b - фактор 800 с последующим построением карт измеряемого коэффициента диффузии (ИКД), при проведении ASL - перфузии поле обзора охватывало зону обеих почек. Проводилась постпроцессинговая обработка результатов МР - последовательностей. Референтным методом являлась оценка скорости клубочковой филь-

Распределение пациентов первой группы

трации для всех больных. Группа сравнения была представлена здоровыми лицами (п=55, 24,13%).

При анализе историй болезни пациентов с хронической болезнью почек производилась группировка по основным нозологиям, приведшим к формированию патологии, стадийность течения заболевания варьировала от С1 до С4, пациентов с терминальной почечной недостаточностью среди исследуемых не было. Распределение пациентов по заболеваниям, осложнившихся ХБП, представлено в таблице 2.

Таблица 2

в зависимости от этиологии ХБП (п=73)

Этиологический Пол Всего Возраст

фактор Муж., абс., % Жен., абс., % абс., %

Хроническая сердечная недостаточность 12 (34,3) 17 (44,7) 28 (39,7) 63,3±7,7

Сахарный диабет 7 (20) 12 (31,6) 19 (26,0) 54,8±4,9

Цирроз печени 6(17,1) 6(15,8) 12(16,4) 55,7±4,1

Хронический гломерулонефрит 3(8,6) - 3(4,2) 47,7±3,6

Урологические заболевания 7(20) 3(7,9) 10(13,7) 57,6±3,1

Всего 35(47,9) 38 (52,1) 73(100) 61±9,7

Диагноз острого почечного повреждения выставлялся на основании анамнеза настоящего заболевания, данных историй болезни предыдущих госпитализаций, лабораторных и инструментальных методов (оценка

скорости клубочковой фильтрации, ультразвуковая до-плерография). Распределение пациентов второй группы (ОПП) представлены в таблице 3.

Таблица 3

Распределение пациентов второй группы в зависимости от этиологии ОПП (n=62)

Этиологический фактор Пол Всего абс., %

Муж., абс., % Жен., абс., %

Острое нарушение мозгового кровообращения 4 (11,8) 7 (25,0) 11(17,7)

Кардиогенный шок 5(14,7) 2 (7,1) 7(11,3)

Синдром быстропрогрессирующего гломерулонефрита 4(11,8) 5(17,9) 9(14,5)

Тромбогеморрагический синдром 6(17,6) 3(10,7) 9(14,5)

Ишемия почечной ткани 8(23,5) 6(21,5) 14(22,6)

Острый панкреатит 2(5,9) 2(7,1) 4(6,5)

Обструкция мочевого пузыря/ непроходимость мочеточника 5(14,7) 3(10,7) 8(12,9)

Всего 34(54,8) 28 (45,2) 62(100)

Результаты. При исследовании здоровых добровольцев были выявлены следующие показатели: при ASL - перфузии в почечных артериях более или равно 233 мл/100г/мин, при ДВИ: нет ограничения диф-

фузии, черный цвет по паренхиме почек, ИКД равно 4,8±0,1 мм2/сек. Сделан вывод, что данные показатели можно отнести к рамкам нормы. Полученные данные у пациентов с ОПП представлены в таблице 4.

Таблица 4

Почечные маркеры визуализации у пациентов с ОПП и значимой сопутствующей патологией

ОПП

Основное заболевание ДВИ ASL - перфузия, мл/100г/мин

Количественная оценка (ИКД) Качественная оценка

Острое нарушение мозгового кровообращения 1,3±0,3 мм2/сек* Нет ограничения диффузии 105±9,5 мл/100г/ мин

Кардиогенный шок 3,9±0,1 мм2/сек* Нет ограничения диффузии 115±5,8 мл/100г/ мин**

Синдром быстропрогрессирующего гломерулонефрита 2,4±0,2 мм2/сек* Нет ограничения диффузии 112±4,2 мл/100г/ мин**

Тромбогеморрагический синдром 1,9±1,2 мм2/сек* Есть ограничение дифффузии 102±7,2 мл/100г/ мин**

Ишемия почечной ткани 2,0±1,2 мм2/сек* Есть ограничение дифффузии 100±7,2 мл/100г/ мин**

Острый панкреатит 3,0±0,9 мм2/сек* Есть ограничение дифффузии 120±7,2 мл/100г/ мин**

Обструкция мочевого пузыря/ непроходимость мочеточника 4,0±1,2 мм2/сек* Нет ограничения диффузии 160±7,2 мл/100г/ мин

При исследовании показателей маркеров почечного повреждения у пациентов с хронической болезнью почек статистически значимой разницы в показателях в сопоставлении с патологией не выявлено. В 43% всех исследуемых случаев при оценке качественного пока-

зателя ДВИ ограничения диффузии не отмечалось. Так же варьировали показатели ASL-перфузии и количественной оценки ДВИ. Полученные данные представлены в таблице 5.

Таблица 5

Почечные маркеры визуализации у пациентов с ХБП и значимой сопутствующей патологией

i

ХБП

Основное заболевание ДВИ ASL - перфузия, мл/100г/мин

Количественная оценка (ИКД) Качественная оценка

Хроническая сердечная недостаточность 1,3±0,3 мм2/сек* Нет ограничения диффузии (43%)/ Есть ограничение диффузии(57%) 350±21мл/100г/мин

Сахарный диабет 3,9±0,1 мм2/сек* 370±35мл/100г/мин

Цирроз печени 2,4±0,2 мм2/сек* 356±24мл/100г/мин

Хронический гломерулонефрит 1,9±1,2 мм2/сек* 350±27мл/100г/мин

Урологические заболевания 2,0±1,2 мм2/сек* 387±17мл/100г/мин

Патофизиологический механизм острого почечного повреждения связан с избыточной вазоконстрикцией приносящих артериол и падением гидростатического давления в капиллярах клубочков, активацией ре-нин-ангиотензин-альдостероновой системы и развитием вторичного альдостеронизма, приводящего к избыточной реабсорбции натрия и азота мочевины в крови. Такой механизм характерен для преренально-го почечного повреждения. При ренальном типе ОПП формируется канальцевый некроз ввиду циркулятор-ной гипоксии, воздействия нефротоксичных веществ. Происходит гибель почечных эпителиоцитов и обту-рация ими просвета канальцев, за счет этого происходит нарушение оттока жидкости и пропотевание ее в почечный интерстиций. Для постренальной почечной недостаточности характерен рост давления в капсуле Боумена-Шумлянского за счет избыточной симпатической стимуляции, приводящей к миоспазму и нарушению оттока мочи, либо к непосредственному сдавле-нию структур мочевыделительной системы [3, 4]. Патогенез формирования острого повреждения почек у пациентов с хронической обструктивной болезнью почек связан с компенсаторной гипервентилляцией с

целью нивелирования имеющейся гиперкапнии, декомпенсацией дыхательной мускулатуры, нарастанием гиперкапнии, дисрегуляцией дыхательного центра и формированием дыхательного ацидоза, переходящего в смешанный. Декомпенсация сахарного диабета второго типа приводила к формированию кетоацидоза и лактатацидоза, поскольку эндотелиальные клетки являются инсулиннезависимыми, на фоне гипергликемии происходит проникновение глюкозы внутрь клетки с формированием неферментного гликозилирования белка, который в свою очередь влияет на формирование гиперфильтрации почек [4].

Выводы. Таким образом выявлено, что для пациентов с острой почечной недостаточностью характерно варьирование показателей в зависимости от этиологического фактора, приведшего к нарушению ренальной функции, качественный и количественный показатель ДВИ и ASL-перфузия соответствуют патофизиологическому механизму формирования почечного повреждения. Для пациентов с хронической болезнью почек не выявлено статистически значимой разницы в показателях ДВИ и ASL-перфузии в сопоставлении с пер-вопричинной патологией.

Литература

1. Кишкун А.А. Диагностика неотложных состояний: руководство для специалистов клинико-диагностический лаборатории и врачей - клиницистов / А.А. Кишкун. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2019. - 736 с.

2. Острая почечная недостаточность. Национальные клинические рекомендации. - 2021. - 142 с.

3. Хроническая болезнь почек. Национальные клинические рекомендации. - 2021. - 233 с.

4. Шанин В.Ю. Патофизиология критических состояний / В.Ю. Шанин. - 3-е изд. - СПб.: ИП Маков М.Ю., 2021. - 440 с.

5. Шилов Е.М. Нефрология. Клинические рекомендации / Е.М. Шилов. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2020. - 856 с.

6. Carol A. Diffusion-weighted magnetic resonance imaging to assess diffuse renal pathology: a systematic review and statement paper / A. Carol, M. Shneider, I. Friedli // Nephrol Dial Transplant. - 2018 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://pubmed.ncbi.nlm.nih. gov/30137580/ (дата обращения: 24.11.2023).